Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии"

На правах рукописи

ФАРХУТДИНОВ ИСХАК МАНСУРОВИЧ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЮРЮЗАНО-СЫЛВЕНСКОЙ ДЕПРЕССИИ

Специальность: 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

12 ДСК 2013

005543472

Санкт-Петербург - 2013

005543472

Работа выполнена на кафедре геологии и геоморфологии географического факультета Башкирского государственного университета (г. Уфа)

Научный руководитель: Казанцева Тамара Тимофеевна, доктор

геолого-минералогических наук,

академик АНРБ, главный научный сотрудник Лаборатории региональной геологии и геотектоники Института геологии Уфимского научного центра РАН

Официальные оппоненты:

Масагутов Рим Хакимович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, член-корреспондент АНРБ, начальник отдела воспроизводства минерально-сырьевой базы ООО «Башнефть-Геопроект»

Жарков Александр Михайлович, доктор геолого-минералогических наук, ФГУП «ВНИГРИ», заведующий отделом анализа эффективности ГРР и перспектив освоения УВ Поволжского, ЮжноУральского федеральных округов России

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Уфимский нефтяной

технический университет, кафедра геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений

Защита диссертации состоится «27» декабря 2013 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 216.008.01. при Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт» (ФГУП «ВНИГРИ») по адресу: 191104, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИГРИ».

Автореферат разослан «26» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.-м.н.

Григорьев Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

В настоящее время все крупные месторождения нефти в Волго-Уральской области находятся на завершающей стадии разработки, а добыча углеводородов сокращается. Одной из возможностей стабилизации и увеличения добычи углеводородов является открытие новых месторождений в южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии (ЮСД) и в зоне ее сочленения со складчатым Уралом (рисунок 1). В пределах ЮСД распространены региональные надвиги, осложненные фронтальными антиклинальными складками, содержащими промышленные скопления углеводородов. В исследуемой области расположены нефтегазовые и газовые месторождения, приуроченные к трещиноватым известнякам верхнего и среднего карбона (Метелинское, Кызылбаевское, Алегазовское, Устьикинское, Муслюмовское, Яныбаевское, Каракульское, Апутовское). Однако большая часть территории остается недостаточно изученной, в особенности бурением. Настоящая работа посвящена рассмотрению геологии и перспектив нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии.

Цель исследования

Изучить геологическое строение и закономерности размещения структур ЮСД, а также их взаимоотношение с обрамляющими дислокациями. На основе полученных данных оценить перспективы на нефть и газ южной части ЮСД и зоны ее сочленения со складчатым Уралом.

Задачи исследования

1. Обобщить имеющиеся материалы по геолого-съемочным, тематическим и геофизическим работам, а также данные поисково-разведочного и параметрического бурения.

2. Установить закономерности размещения месторождений углеводородов. Выявить общие особенности строения региона, характер распространения разрывных и складчатых дислокаций, провести тектоническое районирование.

3. Изучить характер сочленения ЮСД со складчатым Уралом, выделить новые перспективные на нефть и газ зоны, в которых предложить рекомендации по комплексу поисково-разведочных работ.

Рисунок 1. Обзорная карта-схема расположения

исследуемой области Условные обозначения: 1 -структуры (цифрами в кружках обозначены: 1 - 2 -Предуральский прогиб: 1 -Юрюзано-Сылвенская депрессия, 2 - Вельская впадина, Шихано-

Ишимбайская седлована и Мраковская депрессия; 3 -Зилаирский синклинорий Южного Урала); 2 -геологический разрез и его номер (1 - тектоно-формационный профиль Юрюзано-Сылвенской впадины на широте г. Кунгура, 2 -

геологический профиль

Тастуба - Тараташ, 3 -геологический разрез в бассейне р. Салиаз); 3 — границы области

исследований.

Защищаемые положения:

1. Структура Юрюзано-Сылвенской депрессии представляет собой обширную пологую моноклиналь, погружающуюся в восточном направлении под аллохтоны Урала. Это предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.

2. В исследуемой области выделяются два самостоятельных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя, названные Муслюмовский и Яныбаевский сектора. Перспективными на поиски залежей углеводородов являются распространенные в Юрюзано-Сылвенской депрессии принадвиговые антиклинали с зонами повышенной трещиновато сти.

3. К востоку от традиционной границы Юрюзано-Сылвенской депрессии выделена Уфимско-Айская зона поднадвиговых складок шириной до 60 км, продолжающая к востоку Предуральский краевой прогиб. Данная зона является структурным аналогом поднадвиговой Сакмаро-Икской зоны Зилаирскош синклинория Южного Урала и перспективна на поиски залежей углеводородов в отложениях среднего и верхнего девона, нижнего карбона платформенного типа

Научная новизна

1. Платформенные формации прослежены до 60 км к востоку от крайних выходов нижнепермских отложений на дневную поверхность под аллохтонами Урала. В результате впервые выделена поднадвиговая зона, перспективная на поиски залежей углеводородов, названная автором Уфгшско-А йской.

2. Доказано, что Уфимско-Айская зона является структурным аналогом Сакмаро-Икской поднадвиговой зоны Зилаирского синклинория Южного Урала, в которой бурением установлены газопроявления и выявлено распространение покрышек и коллекторов в поднадвиговых отложениях нижнего карбона и девона платформенного типа.

3. Составлен профильный разрез, пересекающий в широтном направлении всю ЮСД и зону ее сочленения со складчатым Уралом. Разрез отображает моноклинальное строение ЮСД, которое предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.

4. В ЮСД выделяются четыре структурно-формационные зоны: западная (внешняя), центральная (приосевая), восточная (предгорная), поднадвиговая (Уфимско-Айская). В ЮСД выделяются два структурных участка с преобладающими северо-западным и северовосточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя -Муслюмовский и Яныбаевский сектора.

5. Миграция рифовых массивов и смещение границы терригенных и карбонатных формаций со среднего карбона по раннюю пермь с востока на запад в ЮСД объясняется постепенным надвиганием Уральского орогена.

Личный вклад

Сбор, анализ, интерпретация и обобщение использованных при работе над диссертацией материалов геофизических отчетов 1977-2001 гг. (ОАО «БНГФ»), отчетов по составлению геологических карт (геологический фонд Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан), данных бурения 50 структурно-поисковых, параметрических и разведочных скважин. В течение шести лет автор участвовал в геологических экспедициях на Южном Урале и в ЮСД, в которых совместно с Ю.В. Казанцевым, Т.Т. Казанцевой, М.А. Камалетдиновым и В.И. Козловым занимался изучением стратиграфии и структурной геологии палеозоя и докембрия исследуемой области, участвовал в составлении научных отчетов.

Фактический материал

Фондовые материалы: по результатам геофизических работ, выполненных ОАО «Башнефтегеофизика» за 1977-2001 гг., данные бурения 50 структурно-поисковых, параметрических и разведочных скважин, материалы отчетов по составлению геологических карт исследуемой территории (геологический фонд Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан). Маршрутные исследования автора. Материалы, посвященные нефтегазоносное™ и геологическому строению региона, опубликованные в геологических изданиях.

Научно-практическая значимость работы

Научно обосновывается перспективность на содержание углеводородов фронтальных принадвишвых антиклиналей ЮСД и даются рекомендации по поискам месторождений нефти и газа в ее восточной поднад виговой зоне, которые могут привести к открытию новых скоплений залежей углеводородов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 научных статьях, в том числе 4 - в ведущих изданиях, рекомендованных ВАК. Материалы, полученные во время исследований, составили 3-й раздел отчета Лаборатории геотектоники Института геологии Уфимского научного центра РАН за 2010-2012 г. по теме «Сравнительный анализ структурной геологии Южного Урала и Кавказа в палеозое». Материалы диссертационной работы использованы в отчете о НИР Отделения наук о Земле и природных

ресурсов Академии наук Республики Башкортостан по ГНТП РБ «Рациональное использование природных ресурсов и модернизация нефтегазовых технологий» за 2011—2012 гг.

Список научных конференций, в которых принял участие диссертант: XIII Международный симпозиум имени академика М.А. Усова, Томск, 2009 г.; Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий (Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа, 19-22 ноября, 2012 г). Работа заслушивалась и позитивно оценена на объединенном заседании советов «Геологии нефти и газа» и «Общей и теоретической геологии» Академии наук Республики Башкортостан, на заседании кафедры геологии и геоморфологии Башкирского государственного университета.

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 130 страницах машинописного текста, иллюстрируется 33 рисунками, 3 фотографиями. Список использованной литературы включает 118 наименований.

Благодарности

При составлении работы автор пользовался научными консультациями и советами докторов геолого-минералогических наук М.А. Камалетдинова, И.А. Хайретдинова, кандидатов геолого-минералогических наук В.И. Козлова, Н.Д. Сергеевой, М.Ю. Аржавитиной, В.И. Барышникова, H.H. Ларионова, В.М. Горожанина, которым выражает свою искреннюю благодарность. Автор глубоко признателен научному руководителю академику АНРБ д.г.-м.н. Т.Т. Казанцевой за постоянную помощь и внимание к работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении рассмотрено состояние геологической изученности юга ЮСД и задачи дальнейших исследований.

В главе 1 «История исследований» описаны основные этапы геологического и геофизического изучения области, начиная с работ И.И. Лепехина, П.С. Палласа, И.Г. Георги во второй половине 18-го века и до наших дней. Автор изложил историю противостояния двух доктрин -фиксистской и мобилистской, борьба между сторонниками которых временами проявляется и в наши дни. Он указал на наличие богатого фактического материала, свидетельствующего в пользу шарьяжно-надвигового строения ЮСД и Урала, что следует учитывать при поисках здесь залежей углеводородов.

В главе 2 «Стратиграфия» приведены сведения о слагающих ЮСД породах. Стратиграфический разрез ЮСД представлен осадочными породами

верхнего протерозоя, палеозоя, мезозоя и кайнозоя. По условиям образования они могут бьггь подразделены на два комплекса: отложения, относящиеся к основанию (ложу) прогиба (палеплатформенные), которые накапливались в шельфовых условиях до начала формирования прогиба, и отложения формаций передового прогиба, образованные во время погружения ложа перед надвигавшимся с востока Уральским орогеном. К первым относятся отложения с возрастом от протерозоя до нижнего карбона включительно, ко вторым — от среднего карбона до перми. Отложения палеплатформенные характеризуются идентичностью состава стратиграфических подразделений по ширине всей ЮСД, тогда как для осадков прогибных формаций характерна смена состава по латерали. Отложения ЮСД представлены карбонатными, терригенно-карбонатными и терригенными формациями, которые сменяются с запада на восток. Среди первых выделяются платформенные и рифовые формации, ко вторым относятся депрессионные, к третьим — флишевые. Предуральский прогиб состоит из четырех зон, тектоническое районирование которых осуществляется на структурно-формационной основе:

Западная (внешняя) зона, соседствующая с окраиной платформы, в пределах данной зоны распространены отложения платформенной и рифовой формаций.

Центральная (приосевая) зона, в которой распространены хемогенные осадки депрессионной формации, расположена между западной и восточной зонами. В пределах центральной зоны установлены надвиговые дислокации северо-западного и северо-восточного простирания.

Восточная (предгорная, либо внутренняя) - пограничная со складчатой областью, где преобладают отложения флишевой формации, нарушенные многочисленными надвигами. Причем по мере приближения к горно-складчатой области дислоцированность увеличивается, и породы предгорной зоны начинают тектонически перекрываться шарьяжами орогенных отложений.

Поднадвиговая — зона распространения папеплатформенных отложений нижнего карбона и девона ЮСД под аллохтонными образованиями Уфимского амфитеатра и Башкирского мегантиклинория.

Рифовая формация расположена в области перехода платформенных отложений в депрессионные, в виде цепочки следующих друг за другом массивов, сосредоточенных в меридиональной зоне шириной 3 — 5 км. Рифовые массивы являются маркерами тех объектов-структур, выделенных Ю.М. Пущаровским под названием «резонансных», образование которых «индуцировано процессами, протекающими в смежных геосинклинальных (орогенных — авт.) областях» [Пущаровский, 1969]. Миграция барьерных рифов на 60 км с востока на запад с позднего карбона по раннюю пермь происходит в полном согласии с направлением и скоростью движения уральских аллохтонов. Миграция с востока на запад границы терригенных и карбонатных формаций также подчиняется резонансному механизму и является доказательством

надвишвого залегания Урала - насколько смешалась граница формаций, настолько и проходило надвигание горно-складчатой области на прогиб.

Депрессионная формация сложена глинистыми известняками, доломитами, мергелями, аргиллитами и алевролитами с редкими прослоями органогенных известняков. Мощности не выдержаны как по простиранию, так и вкрест него. Общая мощность отложений депрессионной формации в основном не превышает 300 м и постепенно возрастает к востоку в сторону складчатого Урала

Флишевая формация среднего и верхнего карбона представлена ритмитами из гравелитов, песчаников, алевролитов со слоями и линзами известняков, часто переполненными органическими остатками. Общая мощность отложений достигает нескольких сотен метров и резко увеличивается к востоку в сторону орогена.

В главе 3 «Тектоника» приводится описание структурной геологии ЮСД, расположенной на стыке трех крупных тектонических единиц: Башкирского свода на западе, хребта Каратау на юге, Уфимского амфитеатра и Башкирского мегантиклинория на востоке (рисунок 2). Протяженность ЮСД в пределах Республики Башкортостан - 120 км, ширина составляет 100-140 км, из них 50-60 км прослеживаются под аллохтоном складчатого Урала. В исследуемой области расположены два самостоятельных участка с преобладающими северо-западным (Муслюмовский сектор) и северо-восточным простираниями (Яныбаевский сектор) надвигов и складок в отложениях палеозоя. Первый участок расположен в северо-западной части ЮСД, второй - в юго-восточной. Смена простираний дислокаций проходит по линии сел Михайповка -Верх, и Ниж. Тукбаево - Сулейманово - Емаши и соответствует линии простирания Таймеевско-Емашинского надвига. К северо-западу от этой линии расположены Метелинский, Метелинский Встречный, Алегазовский, Яныбаевский, Яныбаевский Встречный и Муслюмовский надвиги северо-западного простирания [Казанцев и др., 1999]. К фронтальным частям надвигов приурочены антиклинали, ориентированные длинной осью в северо-западном направлении.

К юго-востоку от вышеупомянутой линии распространены надвиговые дислокации северо-восточного простирания: Таймеевско-Емашинская, Мечетлинская, Артинская, Юкаликулевская, Апутовская, Сосновская и другие. Во фронтальных частях их также развиты валы антиклинальных складок. Северо-восточная ориентировка разрывных нарушений близка к уральской (варисской) складчатости. Это Мечетлинская, Месягутовская, Юкаликулевская и другие тектонические чешуи северо-восточного простирания, смятые в виде синформ, образованных падающими навстречу друг другу надвигами (рисунок 3). Разрывные нарушения также осложнены асимметричными антиклинальными складками.

о 5

Рисунок 2. Структурная схема использованием данных Ю.В. Казанцева, материалов геологической съемки, бурения и сейсмопрофилирования

иа. та Юз гша ЕІ [^ызэ» оьЕ^юЕ+э,, си^іиь

юга Юрюзано-Сылвенской депрессии. Составил И.М. Фархутдинов с

Условные обозначения к рисунку 2: римскими цифрами на обзорной карте обозначены структуры: I - Русская плита; II -Предуральский прогиб: Па - Вельская впадина, 116 - Юрюзано-Сылвенская депрессия; Illa - Башкирский мегантиклинорий; Шб - Уфимский амфитеатр. 1 - границы структур первого порядка (а), восточная граница распространения нижнепермских отложений (б); 2 - надвиги (Тс -Тастубский, Мт - Метелинский, Мв - Метелинский Встречный, Ал -Алегазовский, Ян - Яныбаевский, Яв - Яныбаевский Встречный, М -Муслюмовский, ТЕ — Таймеевско-Емашинский, Мч — Мечетлинский, Мс — Месягутовский, Юк - Юкаликулевский, Арт - Артинский, Кн - Казанский, ВК - Верхнекигинский, АпВ - Апутовский Верхний, Кс - Кисеикский, Сс

- Сосновский, Кр - Карантауский, Абд - Абдрезяковский, Сул -Сулеинский, Ч - Чулковский, Тар - Тараташский, БС - Бакало-Саткинский, Еф — Ефремовский, Б — Багрушский); 3 — надвиги нижнего яруса структур (АпГ - Апутовский Глубинный, Ид — Идрисовский); 4 — сдвиги (Юр — Юрюзанский, Ай — Айский, НК — Нижнекигинский, Ел -Ельгильдинский); 5 - месторождения углеводородов; 6 - антиклинали, перспективные на поиски углеводородов (а); антиклинали (б); 7 — предполагаемые поднятия; 8 - рифовые массивы; 9 — геологический профиль Тастуба - Тараташ; 10 - скважина, ее номер и название разведочной площади (Тст - Тастубская, Кз - Кызылбаевская, Мел -Муслюмовская, Ян — Яныбаевская, Д - Дуванская, Мс — Месягутовская, Лз

- Леузинская, Юк - Юкаликулевская, Ап - Апутовская, Лк - Лаклинская); 11 - аллохтонные выходы архейского кристаллического фундамента (тараташский комплекс); 12 — Уфимско-Айская зона подаллохтонных отложений ЮСД платформенного типа; 13 - предполагаемое продолжение Уфимско-Айской зоны.

В некоторых из фронтальных антиклинальных складок открыты залежи нефти и газа, приуроченные к зонам трещиноватости в известняках верхнего и среднего карбона. Горизонтальная амплитуда надвигов и шарьяжей, интенсивность дислоцированности горных пород ЮСД возрастают с запада на восток по мере приближения к Уральскому орогену. Характерной чертой фронтальных антиклиналей являются крутые принадвиговые крылья, измеряемые десятками градусов, и пологие противоположные, с углами наклона от нескольких минут до нескольких градусов, вследствие чего наблюдается смещение сводов складок с глубиной в сторону пологого крыла, как правило, на северо-восток в северо-западной части ЮСД и на юго-восток в юго-восточной части ЮСД, что необходимо учитывать при поиске скоплений углеводородов (см. рисунки 4, 5), особенно в поднадвиговой зоне ЮСД.

сия

С'свсро-Лаклинское поднятие

А " ||

0500 1000

ю з а н о

Южно-Улысундинское

Д е II р е

Юкаликулевскос £ поднятие ¿2

Маржамгуловское I Дунайская поднятие

Южно-Месягутовское ^ поднятие

^ 7 Мссягутовская

0 1 5 км

...........

Шз я4 н5 Вб ЕН7 е& По

110

ш'

ЬоШъ^пШгШ*

^ Лсузннскос

Рисунок 3. Геологический профиль Тастуба - Тараташ. Составил И.? использованием данных М.А.Камалетдинова, Ю.В. Казанцева). Расположение проф Условные обозначения: 1 - пермь; 2 - верхний карбон; 3 - средний карбон; - нижний девон; 9 - девон нерасчлененный; 10 - силур; 11 - ордовик; 12 - 13 - свиг верхний рифей и венд на западе; 15 - зигальгинская свита среднего рифея; 16 - ср( рифей; 20 - архейский кристаллический фундамент; 21 - рифовый массив; 22 - стр Юкаликулевский; Кс - Кисеикский; СС - Сосновский; Ид - Идрисовский); 24 - скв<

сутдинов по материалам геологической съемки, бурения, сейсморазведки (с эис. 1.

ний карбон; 5 - карбон нерасчлененный; 6 - верхний девон; 7 - средний девон; 8 его рифея: 12 - миньярская, 13 - зильмердакская; 14 - верхний рифей на востоке, [фей; 17 - 18 - свиты нижнего рифея: 17 - саткинская, 18 - айская; 19 - нижний ические границы; 23 - надвиги (Мч - Мечетлинский; Мс - Месягутовский; Юк -фобуренные (а), рекомендуемые (б).

В главе 4 «Геологическая история» описан ход развития ЮСД начиная от архея и заканчивая кайнозоем. Показаны основные этапы осадконакопления, погружения и воздымания территории, шарьирования и складкообразования. Составлена схема формирования Предуральского передового прогиба в каменноугольное и раннепермское время. Происхождение- Муслюмовского сектора с субширотными дислокациями объясняется совместным воздействием тектонического давления, направленного с востока, и сопротивлением данному воздействию со стороны выступающего Красноуфимского выступа кристаллического фундамента в прилегающей части Восточно-Европейской платформы. Согласно данным геофизики глубина залегания кристаллического фундамента на восточной окраине Русской плиты колеблется от 6 до 16 километров, тогда как на Красноуфимском выступе фундамент поднят до глубины 3 километров, что послужило упором для шедших с востока герцинских горообразовательных движений.

В главе 5 «Нефтегазоносность района исследований и перспективы наращивания ресурсной базы углеводородов» приводятся данные по нефтегазоносности ЮСД и перспективам открытия новых скоплений углеводородов. В пределах исследуемой области по однотапности геологического строения и литолого-фациальных особенностей отложений, свойствам битумов, нефтей и газов, региональным покрышкам, свойствам и характеру распространения пород-коллекторов в палеозое выделяются четыре нефтегазоносных комплекса (ООО «БашНИПИнефть», ФГУП «ВНИГНИ»): 1 - окско-башкирский карбонатный; 2 - верейский карбонатао-терригенный; 3 - каширско-верхнекаменноугольный карбонатный; 4 - нижнепермский карбонатный и глинисто-карбонатный. Отложения нижнего карбона и верхнего девона характеризуются промышленной нефтегазоносностью в месторождениях Кунгак и Усть-Ай в прилегающей к ЮСД с запада Бымско-Кунгурской впадине. Потенциально нефтегазоносными в палеозое являются терригенные отложения грязнушинской свиты (О-Э]), а также карбонатно-терригенные образования вендской системы и рифейского комплекса.

Окско-башкирский карбонатный комплекс представлен карбонатными породами верхов визейского (окский надгоризонт) и серпуховского ярусов нижнего карбона, башкирского яруса среднего карбона. В карбонатах серпуховского яруса получены повышенные газопоказания в скважинах №№ 18 и 19 Апутовской площади, в скважине №19 был отмечен непромышленный приток газа дебитом 4,8 тыс. м3 в сутки. Начальные дебиты нефти на Апутовской площади доходили до 70 тонн в сутки, а газа — до 143,5 тыс. м3 в сутки. Промышленная нефтегазоносность карбонатов башкирского яруса доказана для всей области. Залежи сосредоточены в поровых и порово-трещинных карбонатных коллекторах в прослоях общей мощностью 15-20 м и более.

Пористость пород сильно варьирует в пределах 0,2-26 %, проницаемость может достигать 0,756 мкм2. Типы залежей - массивные или пластово-сводовые. Региональной покрышкой окско-башкирского комплекса являются непроницаемые глинисто-карбонатные породы московского яруса.

Рисунок 4. Фрагмент сейсмического профиля №1, отображающий характерную для Яныбаевского сектора ЮСД принадвиговую антиклиналь с крутым западным крылом и пологим восточным. Скважина № 7

Рисунок 5. Схема расположения трещинных коллекторов на сводах крутых антиклинальных складок, характерных для предгорных прогибов. В разрезе (А) и в плане (Б)

1 - надвиг; 2 — зона трещиноватости; 3 — скважины (а - в плане; б - на разрезе).

Верейский карбонатно-

терригепный комплекс. Залежи

приурочены к органогенно-обломочным известнякам, залегающим среди глинистых отложений. Пористость карбонатов варьирует от 0,18 до 24 %, проницаемость доходит до 0,237 мкм2, начальные дебиты газа до 300 тыс. м3 в сутки. Типы залежей — массивные или пластовые. Роль покрышки выполняют вышележащие глинисто-

Месягутовская (7 Мст).

карбонатные породы каширского горизонта. Также нефтепроявления (битуминозность, запах нефти и газа, повышенные газопоказания) отмечены в скважинах №№ 3 и 6 Лаклинской площади.

Каширско-верхнекаменноуголъный карбонатный комплекс на западе ЮСД представлен карбонатными фациями, на востоке - флишевой формацией абдрезяковской свиты. На западе комплекс сложен пористыми и порово-трещиноватыми известняками и доломитами, пористость которых колеблется от 1,06 до 21 %, проницаемость достигает 0,093 мкм , начальные дебиты нефти составляли 101 м3/сут, газа - до 373 тыс. м в сутки. Залежи массивного или пластово-сводового типа. Роль региональной покрышки играют глинистые и глинисто-карбонатные породы нижней перми. В восточной части ЮСД комплекс сложен породами абдрезяковской свиты флишевой формации, из которых были получены притоки газа в скважине № 31 (дебит 70 тыс. м3/сут) и скважине № 20 (дебит 2 тыс. м3/сут) Апутовской площади.

В пределах исследуемой области открыто 8 нефтегазовых и газовых месторождений: Метелинское, Кызылбаевское, Алегазовское, Устьикинское, Муслюмовское, Яныбаевское, Апутовское, Каракульское. Месторождения приурочены к зонам трещиноватости принадвиговых антиклинальных складок. На составленной структурной схеме отмечены характерные для ЮСД принадвиговые антиклинальные складки, перспективные на поиски углеводородов (см. рисунок 2). Первоочередными на поиски нефти и газа являются принадвиговые антиклинали: Сабанаковская, Левальская, Акбайская, Ярославская, Сабанаковская, Лемазинская, Юнусовская, Мукановская, Северо-Мечетлинская, Таймеевская, Аркауловская, Ирининская, Куткантауская, Удачная, Маржамгуловская.

В главе рассмотрено тектоническое строение и перспективы нефтегазоносное™ зоны сочленения ЮСД со складчатым Уралом. Восточная граница ЮСД с Уфимским амфитеатром и Башкирским мегантиклинорием не настолько четкая, как западная, с Башкирским сводом. Чаще всего ее проводят по самым восточным выходам на поверхность нижнепермских отложений. Однако бурением ряда скважин восточнее данной границы под аллохтонными образованиями архей-раннепротерозойского и рифейского возраста были вскрыты палеозойские платформенные (шельфовые) отложения. Старые взгляды на простое складчатое строение Урала не позволяли высоко оценивать перспективы этой области на многие полезные ископаемые, в первую очередь на нефть и газ, и служили тормозом в изучении ее структуры. Новая шарьяжная модель строения Урала расширила перспективы нефте газоносности этого региона Выяснилось, что интенсивно дислоцированные и метаморфизованные допалеозойские породы, обнажающиеся на поверхности, малоперспективные на нефть и газ, представляют собой аллохтонные (бескорневые) пластины, перекрывающие

более молодые автохтонные потенциально нефтегазовые отложения платформенного палеозоя, обладающие меньшей степенью дислоцированное™ и метаморфизма.

Бурением ряда скважин на Башкирском мегантиклинории Южного Урала под докембрийскими породами были вскрыты палеозойские платформенные отложения. Одной из крупных дислокаций северной части Башкирского мегантиклинория является Тараташская аллохтонная структура, расположенная в междуречье Большой Арши, Сурояма и верхнего течения р. Уфы. Глубоко метаморфизованные архей-нижнепротерозойские породы с небольшими телами гранитов, габбро и габбро-диабазов слагают центральную часть Тараташского массива, по краям несогласно перекрытого образованиями айской свиты бурзянской серии нижнего рифея. Долгое время считалось, что архейские породы Тараташской структуры представляют собой древний выступ кристаллического фундамента, вертикально поднятый с глубины в результате образования уральских гор. Однако на западном крыле Татарашского аллохтона была пройдена скважина № 281. Сверху до глубины 593,4 м скважина вскрыла полосчатые мигматиты тараташского комплекса архея-раннего протерозоя, под которыми вошла в девонские известняки, содержащие кораллы франского яруса верхнего девона.

Южнее, Кусинским отрядом Челябинской геологической экспедиции (руководитель Ф.А. Пискунов) был пробурен ряд скважин в зоне сочленения Башкирского мегантиклинория с ЮСД, также подтвердивший наличие платформенных отложений палеозоя под уральским аллохтоном. Так, в районе Кукшикской группы бокситовых месторождений, скважины №№ 19 и 20 под отложениями миньярской свиты верхнего рифея вскрыли фаменские известняки верхнего девона. Скважина № 29, заложенная на левом берегу р. Салиаз, под доломитами миньярской свиты в интервале 120-310 м дважды вскрыла живетско-нижнефранские известняки (рисунок 6). Некоторыми скважинами на Кукшикском участке зафиксировано двух- и трехкратное повторение разреза эйфельских, живетских и франских отложений, при этом их фациальный состав и мощность отличаются.

Скважина № 21 «Турсакал», пробуренная в западной части Уфимского амфитеатра, на глубине 2671 м под песчано-глинистыми породами ураимской свиты башкирского яруса вскрыла органогенно-обломочные известняки с фораминиферами каширского горизонта московского яруса. Отложения башкирского яруса были повторно вскрыты на глубине 2759 м, однако в отличие от вышележащих аллохтонных песчано-глинистых пород башкирского яруса, автохтонные одновозрастные отложения были представлены преимущественно карбонатными породами. Данное повторение разреза и стык терригенных и карбонатных седиментов продолжается далее на восток.

Одним из свидетельств нахождения платформенных отложений под аллохтоном Южного Урала является вышеупомянутая миграция барьерных рифов и терригенных фаций со среднего карбона по раннюю пермь,

отвечающая, на наш взгляд, постепенному надвиганию Урала с востока на запад.

А А

га. Н2 Ш зЫ4 Ш« Шу В? BloESl 1

Рисунок 6. Геологический разрез в бассейне р. Салиаз. Составлен с учетом данных Ю.В. Казанцева и Ф.А. Пискунова.

Условные обозначения: 1 - известняки нижнего карбона; 2 -известняки верхнего девона; 3 - песчаники верхнего девона; 4 - известняки среднего девона; 5 - 8 - свиты верхнего рифея: 5 - миньярская, доломиты, 6 - инзерская, песчаники и алевролиты 7 - катавская, известняки 8 -зильмердакская, песчаники; 9 - стратиграфические границы; 10 - надвиги установленные бурением и предполагаемые; 11 - надвиги: Ч - Чулковский, С - Сулеинский.

Вышеперечисленные данные показывают, что платформенные автохтонные отложения ЮСД не воздымаются, не выклиниваются и фациально не замешаются орогенным типом осадков вдоль границы с Уралом, а прослеживаются на восток на 60 км и более под аллохтонными образованиями Уфимского амфитеатра и Башкирского мегантиклинория. Таким образом, ширина ЮСД составляет 100-140 км, а не 50-80 км как считалось ранее. Это позволило нам выделить новую Уфимско-А йскую зону поднадвигоеых палеппатформенных отложений, перспективных на поиски залежей нефти и газа (см. рисунки 2,3)

Уфимско-Айская поднадвиговая зона сложена отложениями нижнего карбона и девона, которые характеризуются промышленной нефтегазоносностью в месторождениях Кунгак и Усть-Ай в прилегающей к ЮСД с запада Бымско-Кунгурской впадине, а также в восточной части Вельской впадины Предуральского прогиба, поэтому открытие месторождений в палеплатформенных отложениях Уфимско-А йской поднадвиговой зоны является возможным.

В зоне сочленения ЮСД с Уфимским афитеатром водонасыщенные коллекторы с остаточной газонасыщенностью по результатам геофизических исследований установлены в доломитах нижне- и среднедевонского возраста в скважине № 1 Леузинская (см. рисунок 2) (интервал 3634-3644 м), относительное содержание метана 92 %, отложения характеризуются остаточной нефтеностностью. В интервалах 3682-3702, 3644-3650, 3630-3644 (нижний-средний девон) были установлены газопоказания по каротажу, выявлены водонасыщенные доломиты. В составе фаменского яруса водонасыщенные известняки установлены в интервалах 3365-3370 м. Сильно трещиноватые доломиты выявлены в интервалах 3319-3324 м; 3400-3405 м; 3555-3560 м и 35913596 м. В интервале 2822-2868 м в отложениях серпуховского и визейского ярусов нижнего карбона из карбонатных пород получен слабо газированный глинистый раствор с содержанием метана 87%. Повышенные газопоказания 0,6-3,0 % отмечены в карбонатах франского и фаменского ярусов в скважинах №№ 18, 19, 20 Апутово, в скважине № 3 Лаклы отмечались нефтепроявления в виде пропитанности шлама и запаха по грунтам. Коллекторские качества девонских отложений определяет макротрещиноватость.

Уфимский амфитеатр Среднего Урала является продолжением к северу Зилаирского синклинория Южного Урала (см. рисунок 1). Обе структуры с запада граничат с Предуральским прогибом, имеют чешуйчато-надвиговое строение, в аллохтоне распространен флиш девона и нижнего карбона (зилаирская свита - песчаники и аргиллиты), а в автохтоне выделяются Сакмаро-Икская и Уфимско-Айская поднадвиговые зоны, сложенные известняками и доломитами девона и карбона платформенного типа. Поднадвиговая зона Зилаирского синклинория детальнее изучена бурением и геофизикой. Здесь в ряде скважин в автохтонных отложениях отмечены повышенные метановые газопроявления. В скважине № 11 Асташской площади в интервале 3158-3323 м из карбонатов франского и фаменского ярусов получен непромышленный приток углеводородного газа, состав преимущественно метановый. Аналогичные притоки были получены и из других интервалов: 2415-2535 м - отложения турнейского яруса; 2280-2350, 2210-2255 м -известняки визейского яруса нижнего карбона При испытании глубокой поисково-разведочной скважины № 2 в интервале 2670-2840 м на Асташском поднятии начальный дебит газа из трещиноватых известняков среднего карбона автохтона составил 300 000 м3 в сутки. В Сакмаро-Икской поднадвиговой зоне бурением и геофизикой выявлен ряд антиклинальных поднятий, перспективных на поиски залежей углеводородов, установлены покрышки и коллектора в отложениях девона и карбона [Исмагилов, 2008]. Так как Сакмаро-Икская зона является структурным аналогом Уфимско-Айской, то наличие в последней аналогичных принадвнгавых антиклиналей перспективных на поиски залежей углеводородов является возможным.

Одним из основных нефтегазогенерирующих комплексов в палеозое Волш-Уральской области принято считать доманиковый горизонт франского яруса верхнего девона. В последнее время описан инфрадоманик среднего девона, имеющий аналогичный франскому доманику литологический состав, палеонтологическую характеристику и фациальные условия накопления осадков [Казанцева, 2013]. В северной части Зилаирского синклинория закартировано площадное распространение афонинского горизонта, где он представлен отложениями кремнисто-глинисто-карбонатного состава, тонкослоистыми и сланцеватыми, темной окраски, с многочисленными кониконхиями на плоскостях напластований и с резким запахом битума в свежем сколе. Афонинский горизонт можно рассматривать в качестве нефтегазогенерирующего. Судя по площадному распространению инфрадоманика в Зилаирском синклинории и схожести тектонического строения и стратиграфии данной структуры с Уфимским амфитеатром, в поднадвиговой зоне последнего афонинский горизонт также распространен.

Уфимско-Айская зона слабо изучена сейсморазведкой, ее захватывают 3 сейсморазведочные площади партий №№ 2 и 15 1976 г. съемки и 12 1997 г. Ю.В. Казанцев с соавторами на структурной карте Киги-Икского междуречья по данным сейсморазведки МОГТ под приповерхностными надвигами выделяет в отложениях палеозоя тектонические чешуи нижнего яруса структур. Исследователи отмечают, что данные структуры продолжают к востоку комплекс надвигов платформенных седиментов, обнаженных на поверхности западнее. Подобного рода тектонические чешуи нижнего яруса структур выделяются на расположенном к северу от исследуемой области Михайловском сейсмическом профиле. Наличие поднадвиговых структур в зоне сочленения ЮСД с Уралом позволяет сделать вывод об их продолжении далее на восток.

Отсутствие восточного крыла ЮСД имеет важное значение для нефтяной геологии, позволяя вести поиски углеводородов далеко к востоку, где палеозой залегает под аллохтонами, сложенными породами протерозоя и архея. Если раньше существование восточного крыла считалось барьером, запирающим возможную миграцию нефти и газа с востока, со стороны складчатого Урала, то сейчас мы видим, что причина для отрицания гидродинамических связей между передовым прогибом и орогенной областью снимается.

Заключение

Основные результаты работы сводятся к следующему:

Составлена структурно-геологическая карта и профильный разрез, пересекающий в широтном направлении ЮСД от платформы до складчатого Урала, отображающие моноклинальное строение ЮСД. Отсутствие восточного крыла ЮСД имеет важное значение для нефтяной геологии, позволяя вести поиски углеводородов далеко к востоку, где палеозой залегает под аллохтонами, сложенными породами протерозоя и архея. Моноклинальное строение ЮСД предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.

На составленной структурной карте выделены два самостоятельных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя, названные Муслюмовский и Яныбаевский сектора. Перспективными на поиски залежей углеводородов являются отмеченные на карте принадвиговые антиклинали. В Яныбаевском секторе и Уфимско-Айской поднадвиговой зоне по данным геофизики и бурения для антиклиналей устанавливается смещение сводов с глубиной на восток, что необходимо учитывать при поиске углеводородов.

Установлено, что в исследуемой области наряду с западной, центральной и восточной структурно-формационными зонами, выделяется четвертая - поднадвиговая зона, сложенная отложениями нижнего карбона и девона, которые в прилегающих к ЮСД структурах характеризуются промышленной нефтегазоносностью. Показана область распространения поднадвиговой части ЮСД в зоне ее сочленения со складчатым Уралом. Платформенные формации прослежены до 60 км к востоку от крайних выходов нижнепермских отложений на дневную поверхность под аллохтонами Урала в виде меридиональной полосы, получившей название Уфимско-Айской.

Уфимско-Айская зона является структурным аналогом Сакмаро-Икской поднадвиговой зоны Зилаирского синклинория Южного Урала, в последней в ряде скважин в отложениях нижнего карбона и девона выявлены газопроявления, установлены принадвиговые антиклинали, перспективные на поиски углеводородов. Это говорит о возможности открытия месторождений в палеплатформенных отложениях в аналогичной по строению Уфимско-Айской зоны. Перспективными для поисков углеводородов в данной зоне являются распространенные в ЮСД принадвиговые антиклинали.

В Уфимско-Айской зоне рекомендуется комплекс геологоразведочных работ, включающий сейсморазведку, геохимическую съемку и бурение поисково-разведочных скважин на нефть и газ.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Исмагшов P.A., Фархутдинов И.М. Сравнительный очерк Восточной Сибири и Приуралья в связи с поисками рифейской нефти // Бурение и нефть. 2007. № 2. С. 26-28.

2. Фархутдинов И.М., Фархутдинов A.M. Поднадвиговая зона Юрюзано-Сылвенской депрессии - новый перспективный объект для поисков нефти и газа // Бурение и нефть. 2012. № 4. С. 26-29.

3. Фархутдинов И.М., Фархутдинов A.M. Геология и перспективы нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии // Вестник Башкирского университета. 2012. Том 17, № 2. С. 946-949.

4. Фархутдинов И.М. Геологическое строение и возможная нефтегазоносность зоны сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии и Уфимского амфитеатра // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2013. Том 8, № 1. http://www.ngtp.ni/rub/4/32 2013.pdf

Статьи в научных журналах и изданиях:

5. Фархутдинов И.М. Эрозионные останцы довендского рельефа -перспективные структуры на поиски углеводородов в рифее Волго-Уральской области // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ. 2009. № 14. С. 95-98.

6. Фархутдинов И.М. К вопросу об области питания терригенных пород рифея западного склона Южного Урала // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сборник научных статей. Уфа: Изд-во Уфимского государственного нефтяного технического университета. 2010. №27. С. 104-109.

7. Фархутдинов И.М. К вопросу об области питания пород рифея Южного Урала // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ. 2011. № 17. С. 124-126.

8. Фархутдинов И.М., Фархутдинов A.M. О перспективах нефтегазоносности Юрюзано-Сылвенской депрессии Предуральского прогиба // Геология. Известия Отделения наук о Земле и природных ресурсов АН РБ. 2011. № 17. С. 134-137.

9. Фархутдинов И.М. Источник питания рифейских отложений Южного Урала // Уральский геологический журнал. 2012. № 2 (86). С. 1620.

Статьи и тезисы докладов в научно-тематических сборниках:

10. Фархутдинов И.М. К вопросу о поисках углеводородов в рифейских отложениях Волго-Уральской области / Сборник научных трудов XIII Международного симпозиума имени акад. М.А. Усова. -Томск. 2009. С. 404-405.

11. Фархутдинов И.М. Эрозионные останцы довендского рельефа -перспективные структуры на поиски углеводородов в рифее / V Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых

ученых «Молодые наукам о земле»: материалы конференции 23-25 марта 2010. Москва. С. 62.

12. Фархутдтов И.М. К вопросу о происхождении рифейских пород Южного Урала / Материалы конференции «4-е Яншинские чтения» Москва. 9-11 ноября 2011. С. 226-232.

13. Фархутдтов И.М., Фархутдтов A.M. Структурная геология и перспективы нефтегазоносности Юрюзано-Сылвенской депрессии Предуральского прогиба / Труды Всероссийской молодежной научной конференции «Трофимуковские чтения молодых ученых - 2011». Новосибирск. 2011. С. 313-315.

14. Фархутдтов И.М., Фархутдтов A.M. Уфимско-Айская поднадвиговая зона - новый перспективный объект для поисков нефти и газа на западном склоне Южного Урала) // Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий (Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа. 19-22 ноября 2012 г.) Уфа: ДизайнПресс. 2012 С 6164.

15. Фархутдинов И.М., Фархутдтов A.M. Уфимско-Айская поднадвиговая зона - подаллохтонное продолжение Юрюзано-Сылвенской депрессии / Науки о Земле и цивилизация: Материалы Международной молодежной конференции. Том 1. Науки о Земле / Под общ. ред. Е.М. Нестерова. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. С. 112-116.

ФАРХУТДИНОВ ИСХАК МАНСУРОВИЧ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЮРЮЗАНО-СЫЛВЕНСКОЙ ДЕПРЕССИИ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 021319 от 05.01.99 г.

Подписано в печать 22.11.2013 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,38. Уч.-изд. л. 1,44. Тираж 100 экз. Заказ 530.

Редакционно-издательский центр Башкирского государственного университета 450076, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Отпечатано на множительном участке Башкирского государственного университета 450076, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Фархутдинов, Исхак Мансурович, Уфа

Башкирский государственный университет

На правах рукописи

04201451835

А

ФАРХУТДИНОВ ИСХАК МАНСУРОВИЧ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЮРЮЗАНО-СЫЛВЕНСКОЙ ДЕПРЕССИИ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Специальность: 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Научный руководитель: д.г.-м.н., акад. АН РБ Казанцева Т.Т.

Уфа 2013

Оглавление

Введение..............................................................................................................3

Глава 1. История исследований.........................................................................9

1.1. Геологические исследования ............................................................................9

1.2. Геофизические исследования..........................................................................16

Глава 2. Стратиграфия.....................................................................................19

Глава 3. Тектоника............................................................................................39

3.1. Южная часть Юрюзано-Сылвенской депрессии...........................................40

3.1.1. Структуры северо-западного (субкавказского, субкаратауского) простирания (Муслюмовский сектор)...............................................................42

3.1.2. Структуры северо-восточного (субмеридионального, уральского) простирания (Яныбаевский сектор)...................................................................46

3.1.3. Клинодислокации............................................................................59

3.1.4. Сдвиги...............................................................................................59

3.2. Пограничные с Юрюзано-Сылвенской депрессией структуры...................62

3.2.1. Башкирский свод (Уфимское плато)..............................................62

3.2.2. Каратауский надвиг.........................................................................63

3.2.3. Уфимский амфитеатр......................................................................65

Глава 4. Геологическая история......................................................................70

Глава 5. Нефтегазоносность района исследований и перспективы

наращивания ресурсной базы углеводородов..........................................................79

5.1. Палеозойские отложения Юрюзано-Сылвенской депрессии......................79

5.2. Тектоническое строение и перспективы нефтегазоносности зоны сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии с Уралом....................................89

5.4. Геологические структуры аналогичные зоне сочленения Юрюзано-Сылвенской депрессии с Уралом...........................................................................99

5.5. Перспективы нефтегазоносности докембрийских отложений..................108

5.6. Методы поисков месторождений углеводородов.......................................113

Заключение......................................................................................................116

Список литературы.........................................................................................119

Список опубликованной литературы..................................................................119

Список фондовой литературы..............................................................................125

Список иллюстративного материала............................................................128

Введение

Актуальность темы исследования

В настоящее время все крупные месторождения нефти в Волго-Уральской области находятся на завершающей стадии разработки, а добыча углеводородов сокращается. Одной из возможностей стабилизации и увеличения добычи углеводородов является открытие новых месторождений в южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии (ЮСД) и в зоне ее сочленения со складчатым Уралом (рисунок 1). В пределах ЮСД распространены региональные надвиги, осложненные фронтальными антиклинальными складками, содержащими промышленные скопления углеводородов. В исследуемой области расположены нефтегазовые и газовые месторождения, приуроченные к трещиноватым известнякам верхнего и среднего карбона (Метелинское, Кызылбаевское, Алегазовское, Устьикинское, Муслюмовское, Яныбаевское, Каракульское, Апутовское). Однако большая часть территории остается недостаточно изученной, в особенности бурением. Настоящая работа посвящена рассмотрению геологии и перспектив нефтегазоносности южной части Юрюзано-Сылвенской депрессии.

Цель исследования

Изучить геологическое строение и закономерности размещения структур ЮСД, а также их взаимоотношение с обрамляющими дислокациями. На основе полученных данных оценить перспективы на нефть и газ южной части ЮСД и зоны ее сочленения со складчатым Уралом.

Задачи исследования

1. Обобщить имеющиеся материалы по геолого-съемочным, тематическим и геофизическим работам, а также данные поисково-разведочного и параметрического бурения.

2. Установить закономерности размещения месторождений углеводородов. Выявить общие особенности строения региона, характер распространения разрывных и складчатых дислокаций, провести тектоническое районирование.

Рисунок 1. Обзорная карта-схема расположения исследуемой области Условные обозначения: 1 - структуры (цифрами в кружках обозначены: 1 - 2 -Предуральский прогиб: 1 - Юрюзано-Сылвенская депрессия, 2 - Вельская впадина, Шихано-Ишимбайская седлована и Мраковская депрессия; 3 - Зилаирский синклинорий Южного Урала); 2 - геологический разрез и его номер (1 - тектоно-формационный профиль Юрюзано-Сылвенской впадины на широте г. Кунгура, 2 - геологический профиль Тастуба - Тараташ, 3 -геологический разрез в бассейне р. Салиаз); 3 - границы области исследований.

3. Изучить характер сочленения ЮСД со складчатым Уралом, выделить новые перспективные на нефть и газ зоны, в которых предложить рекомендации по комплексу поисково-разведочных работ.

Научная новизна

1. Платформенные формации прослежены до 60 км к востоку от крайних выходов нижнепермских отложений на дневную поверхность под аллохтонами Урала. В результате впервые выделена поднадвиговая зона, перспективная на поиски залежей углеводородов, названная автором Уфимско-Айской.

2. Доказано, что Уфимско-Айская зона является структурным аналогом Сакмаро-Икской поднадвиговой зоны Зилаирского синклинория Южного Урала, в которой бурением установлены газопроявления и выявлено распространение покрышек и коллекторов в поднадвиговых отложениях нижнего карбона и девона платформенного типа.

3. Составлен профильный разрез, пересекающий в широтном направлении всю ЮСД и зону ее сочленения со складчатым Уралом. Разрез отображает моноклинальное строение ЮСД, которое предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.

4. В ЮСД выделяются четыре структурно-формационные зоны: западная (внешняя), центральная (приосевая), восточная (предгорная), поднадвиговая (Уфимско-Айская). В ЮСД выделяются два структурных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя - Муслюмовский и Яныбаевский сектора .

5. Миграция рифовых массивов и смещение границы терригенных и карбонатных формаций со среднего карбона по раннюю пермь с востока на запад в ЮСД объясняется постепенным надвиганием Уральского орогена.

Личный вклад

Сбор, анализ, интерпретация и обобщение использованных при работе над диссертацией материалов геофизических отчетов 1977-2001 гг. (ОАО «БНГФ»), отчетов по составлению геологических карт (геологический фонд Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан), данных бурения 50 структурно-поисковых, параметрических и разведочных скважин. В течение шести лет автор участвовал в геологических экспедициях на Южном Урале и в

ЮСД, в которых совместно с Ю.В. Казанцевым, Т.Т. Казанцевой, М.А. Камалетдиновым и В.И. Козловым занимался изучением стратиграфии и структурной геологии палеозоя и докембрия исследуемой области, участвовал в составлении научных отчетов.

Защищаемые положения:

1. Структура Юрюзано-Сылвенской депрессии представляет собой обширную пологую моноклиналь, погружающуюся в восточном направлении под аллохтоны Урала. Это предопределяет возможность миграции углеводородов с востока.

2. В исследуемой области выделяются два самостоятельных участка с преобладающими северо-западным и северо-восточными простираниями надвигов и складок в отложениях палеозоя, названные Муслюмовский и Яныбаевский сектора. Перспективными на поиски залежей углеводородов являются распространенные в Юрюзано-Сылвенской депрессии принадвиговые антиклинали с зонами повышенной трещиноватости.

3. К востоку от традиционной границы Юрюзано-Сылвенской депрессии выделена Уфымско-Айская зона поднадвиговых складок шириной до 60 км, продолжающая к востоку Предуральский краевой прогиб. Данная зона является структурным аналогом поднадвиговой Сакмаро-Икской зоны Зилаирского синклинория Южного Урала и перспективна на поиски залежей углеводородов в отложениях среднего и верхнего девона, нижнего карбона платформенного типа.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 научных статьях, в том числе 4 работы в ведущих изданиях, рекомендованных ВАК. Материалы, полученные во время исследований, составили 3-й раздел отчета Лаборатории геотектоники Института геологии Уфимского научного центра РАН за 2010-2012 г. по теме «Сравнительный анализ структурной геологии Южного Урала и Кавказа в палеозое». Материалы диссертационной работы использованы в отчете о НИР Отделения наук о Земле и природных ресурсов Академии наук Республики

Башкортостан по ГНТГТ РБ «Рациональное использование природных ресурсов и модернизация нефтегазовых технологий» за 2011-2012 гг.

Список научных конференций, в которых принял участие диссертант: XIII Международный симпозиум имени академика М.А. Усова, Томск, 2009 г.; Геология, полезные ископаемые и проблемы геоэкологии Башкортостана, Урала и сопредельных территорий (Материалы IX Межрегиональной научно-практической конференции. Уфа, 19-22 ноября, 2012 г). Работа заслушивалась и позитивно оценена на объединенном заседании советов «Геологии нефти и газа» и «Общей и теоретической геологии» Академии наук Республики Башкортостан, на заседании кафедры геологии и геоморфологии Башкирского государственного университета.

В последние 25-30 лет доказано, что Урал и Предуральский прогиб имеют сложное шарьяжно-надвиговое строение (М.А. Камалетдинов, Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева,

A.В.Пейве, Г.А. Смирнов, В.Б. Соколов, В.В. Юдин и др.). Это открытие коренным образом изменило традиционные представления о геологии, происхождении и истории развития Урала и Предуральского краевого прогиба. Кроме того, оно впервые позволило высказать мнение о перспективности на скопления углеводородов всей Уральской складчато-надвиговой области. Наличие на Урале шарьяжей предполагалось еще в конце 20-х и в 30-ые годы XX века в работах Г.Н. Фредерикса, А.Д. Архангельского, О.Ф.Нейман-Пермяковой, Е.А. Кузнецова, A.A. Блохина, Е.Е. Захарова, A.JI. Яншина,

B.А. Варсанофьевой и других исследователей. Однако большинство уральских геологов в те годы выступили против идеи шарьяжно-надвигового строения Урала.

Детальные геологические исследования, сопровождавшиеся бурением глубоких скважин, проведенные на Урале и в Предуральском прогибе в 50-е и последующие годы, показали, что шарьяжи и надвиги здесь пользуются широким распространением. Было доказано, что Урал и Предуральский прогиб представляют собой сложный пакет надвинутых друг на друга аллохтонных пластин перемещенных с востока на запад на десятки и сотни километров.

Автор неоднократно выезжал в геологические экспедиции, на западный склон Южного Урала, южную часть ЮСД, как в составе отрядов Института геологии УНЦ РАН

(начальники партий Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева, МЛ. Камалетдинов, В.И. Козлов), так и самостоятельно. При составлении данной работы автор пользовался научными консультациями и советами докторов геолого-минералогических наук М.А. Камалетдинова, И.А. Хайретдинова, кандидатов геолого-минералогических наук В.И. Козлова, Н.Д. Сергеевой, P.A. Исмагилова, М.Ю. Аржавитиной, В.И. Барышникова, H.H. Ларионова, В.М. Горожанина, которым выражает свою искреннюю благодарность. Автор глубоко признателен научному руководителю д. г.-м.н. Т.Т. Казанцевой за постоянную помощь и внимание к работе.

Глава 1. История исследований 1.1. Геологические исследования

Начиная со второй половины 18-го столетия, Урал и Предуральский прогиб являются предметом изучения многих исследователей. В.Д. Наливкин [1949] историю геологических исследований области подразделяет на четыре этапа.

Первый этап относится к периоду, предшествующему 1880 г., в течение которого происходило первое ознакомление ученых с геологией Урала. Исследователи (И.И. Лепехин - 1769 г., П.С. Паллас - 1768 - 1774 гг., И.Г. Георги - 1775 г.) во время путешествий описывали встречаемые на своем пути горные породы, орогидрографию местности, собирали сведения о месторождениях различных полезных ископаемых и о пещерах. И.Г. Георги посетил многие заводы на Урале, опубликовал данные о горных породах, слагающих территорию. Р.И. Мурчисон положил начало созданию первой схемы стратиграфического расчленения палеозоя и определению возраста отложений, впервые выделил здесь новую пермскую систему. Р.И. Мурчисон в 1849 г. совместно с Э. Вернейлем и А. Кейзерлингом опубликовал сводную работу о геологическом строении Европейской России и Урала, а также составил геологическую карту исследованной территории. В дальнейшем стратиграфия восточной части рассматриваемой области была уточнена X. Пандером и В. Меллером.

Второй этап соответствует периоду с 1880 по 1927 г. Его начало ознаменовано организацией планомерной геологической съемки Урала, которую проводил созданный в 1880 г. Геологический комитет. Данный этап связан с именами Ф.Н. Чернышева и A.A. Штукенберга. Ими был собран большой фактический материал, составлена геологическая карта для всей рассматриваемой территории, а также дано описание ее геологического строения и фауны. A.A. Штукенберг впервые выделил кунгурский ярус пермской системы. Артинский ярус был установлен А.П.Карпинским в 1874 г., впервые высказавшим мнение о существовании в районе Уфимского амфитеатра подземного выступа докембрийского фундамента Русской платформы [Карпинский, 1883]. Данный выступ, по мнению этого исследователя, явился

упором горообразовательным движениям, шедшим с востока, и вызвал здесь дугообразный изгиб складчатости Урала. А.П. Карпинский был сторонником контракционной гипотезы развития литосферы и являлся первым исследователем, отметившим роль горизонтального сжатия в формировании структуры Урала.

С 1917 по 1927 гг. в пределах исследуемой территории проводилось в основном изучение различных полезных ископаемых. К этому периоду относятся работы Г.В. Вахрушева [1927, 1929], в которых описываются мелкие месторождения гипса, горючих ископаемых, огнеупорных глин в пределах Башкирии, работы Гвоздицкого и А.Н.Розанова [1925] посвященные исследованию битуминозных мергелей, развитых по р. Юрюзани.

Третий этап соответствует периоду проведения геологической съемки Урала, организованной по единому плану Институтом геологической карты. Съемка продолжалась с 1927 по 1937 г, ею была охвачена вся территория Уфимского плато и ЮСД. В составлении карт принимали участие (начиная с южных районов): Н.В. Дорофеев, В.Н. Рябинин, С.С. Осипов, Б.В. Наливкин, М.М. Толстихина, Г.И. Кириченко, Т.М. Емельянцев, Г.Н. Фредерике, В.В. Пермяков, О.Ф. Нейман-Пермякова. Северный склон хр. Каратау картировал A.M. Рашкуев, район с. Айлино - В.Н. Крестовников, участок нижнего течения р. Ай - А.Н. Назарьян.

Крупнейшим научным событием данного этапа исследований следует считать открытие на Урале шарьяжных структур. Г.Н. Фредерике [1927] в своей статье «Вопросы тектоники Урала» показал, что в бассейне р. Чусовой в ряде мест породы каменноугольного и более древнего возраста залегают на артинских отложениях в форме надвигов и останцов тектонических покровов. Этот исследователь пришел к выводу о покровном строении Урала: «Урал представляет собой сложный чешуйчатый покров перекрытия, надвинутый с востока на пермский автохтон». Идея покровного строения Урала была поддержана академиком А.Д. Архангельским, A.A. Блохиным, О.Ф. Нейман-Пермяковой, O.JI. Абакумовой, H.A. Зенченко, Д.И. Мушкетовым и другими

геологами. Исследования Г.Н. Фредерикса оказали огромное влияние на дальнейшее развитие тектонических идей.

В начале тридцатых годов шарьяжи разными авторами были обнаружены во многих районах Урала. О.Ф. Нейман-Пермякова [1931, 1937 и др.] описала серию чешуйчатых надвигов в силуро-девонских отложениях Нижне-Сергинского завода и в смежных зонах Уфимского амфитеатра с амплитудой не менее 30-35 км. О.Л.Абакумовой [1931] были отмечены останцы шарьяжей в бассейне рек Сатка и Ай. А.А.Чернов [1931] установил, что верхнесилурийские и девонские породы надвинуты на известняки визейского яруса на границе Среднего и Северного Урала (бассейны Верхней Печоры, Уньи, Вишеры и Косьвы). В северных районах Урала крупные надвиги были отмечены В.А. Варсанофьевой [1934], A.B. Хабаковым и другими исследователями, а в самой южной части Урала, в Каргалинских горах - А.Л. Яншиным [1932].

А.Д.Архангельский [1932] на основании анализа вещественного состава развитых на Урале геолог�